Формование кирпича на вакуумных прессах
Пластичная глиняная масса состоит из твердой минеральной фазы, воды и воздуха, содержание которого достигает 10%. Наличие воздуха в глине замедляет процесс проникновения в нее влаги, приводит к ее неравномерному уплотнению во время формования и вызывает у сформованного изделия напряжения от упругости сжатого воздуха с образованием микротрещин. Воздух снижает формовочную способность глиняной массы, являясь как бы излишним отощителем глинистой части.
Если из глиняной массы, поступающей в пресс, предварительно удалить воздух (дезаэрировать ее) при помощи вакуума* то глиняная масса приобретает более высокую связность, плотность, увеличивается сопротивление глиняного бруса разрыву. Брус приобретает резиноподобное состояние. Прочность сформованного изделия из вакуумированной глины повышается в 2—3-раза, а высушенного — примерно в 1,5 раза. Объемный вес обожженного изделия возрастает на 3—4%, водопоглощение снижается на 10—15%, а прочность практически увеличивается на 30—40% по сравнению с прочностью изделий, сформированных без дезаэрации массы.
Вакуумирование уменьшает необходимую формовочную влажность и позволяет формовать изделия с влажностью на 2— 3% менее, чем обычно. При вакуумировании глины большое значение имеет глубина вакуума; чем глубже вакуум, тем лучше дезаэрируется глиняная масса, тем прочнее получается изделие.
Для глин, чувствительных к сушке, глубина вакуума должна составлять
Пароувлажнение необходимо применять ввиду того, что вла-гопроводность вакуумной массы понижается за счет значительного ее уплотнения (что и увеличивает опасность трещиноватости из-за повышения перепадов влажности в кирпиче).
Вакуумирование действует на глину в зависимости от ее природных свойств. Например, грубодисперсные запесоченные глины дезаэрируются при низком вакууме, а мелкодисперсные для достижения таких же результатов требуют более глубокого вакуума (до 720 мм рт: ст.).
Оптимальную глубину вакуума для различных масс определяют экспериментальным путем.
Для формования изделия, каковым является пустотелый кирпич М-125, с предварительным дезаэрированием применяют вакуумные ленточные прессы. В отечественной практике применяют вакуумный пресс, комбинированный со смесителем.
Ленточный комбинированный вакуумный пресс СМ-443А (рис. 38) состоит из следующих основных узлов: систем передач 1 и 2, смесителя 5, вакуум-камеры 7, нагнетательного вала, цилиндрического корпуса, шнекового вала, приводного вала. Смеситель 5 соединен с вакуум-камерой и состоит из вала, на котором насажены лопасти, переходящие в конусной части в шнек 6.
Вакуум-камера 7 герметически примыкает к конусной части смесителя и корпусу. Она снабжна герметически закрывающейся крышкой, на которой крепят манометр. В крышке устроено окно для наблюдения за уровнем загруженной массы в вакуум-камере. Внутри вакуум-камеры сбоку расположен нагнетательный валок.
Цилиндрический корпус герметично соединен с вакуум-камерой и имеет стальную рубашку с продольными ребрами. К цилиндрическому корпусу приставлена переходная головка с мундштучной плитой.
Пресс работает следующим образом. Глина и масса, прошедшая предварительную обработку, поступает в смеситель пресса, где перемешивается и в случае необходимости доувлажняется и прогревается паром. Лопасти, расположенные по валу смесителя, продвигают глину к входному отверстию вакуум-камеры.
Перед входом в вакуум-камеру в конусной части глина при помощи шнеков плотно заполняет выходную часть смесителя; на входе в вакуум-камеру глиняная масса проходит через кольцевое отверстие и разрезается ножами на мелкие куски. В герметически закупоренной камере размельченная глина подвергается дезаэрации путем вакуумировапия.
Герметизация вакуум-камеры, с одной стороны, создается массой, находящейся в конце конусного цилиндра смесителя, а, с другой стороны, массой, находящейся в переходной головке и мундштуке пресса. Подсос воздуха со стороны вала пресса устраняется при помощи специальных прокладок и сальников.
Вакуум-камера подключена к вакуум-насосу, создающему вакуум до 720 мм рт. ст.
Дезаэрированные кусочки глиняной массы собираются в нижней части вакуум-камеры и совместным действием нагнетательного валка и приемных винтовых лопастей захватываются и продвигаются в корпус пресса, из которого уплотненная глиняная масса выпориыми двухзаходными лопастями подается в переходную головку пресса.
Ленточные комбинированные вакуум-прессы СМ-443А поставляют в комплекте с вакуум-насосами.
При формовании облицовочного кирпича М-150 на вакуумных прессах применяют короткие металлические мундштуки с незначительной конусностью и обычно без орошения (рис. 39).
На вакуумных прессах формуют преимущественно пустотелые изделия. Для их формования в мундштуки вставляют сердечники (рис. 40). Сердечник состоит из скобы 1, кернодержателей 2 и кернов 3. На рис. 40 показаны сердечники для формования семищелевых камней, на рис. 41 — пустотелого кирпича.
Керны изготовляют конусной обтекаемой формы. Конусность кернов определяют в зависимости от свойств глиняной массы.
Скобу сердечников прочно прикрепляют к задней стенке мундштука. Она не должна отклоняться, чтобы не нарушать положения кернов. Кернодержатели должны быть также достаточно жесткими. В противном случае изделия получаются с междупустотными стенками различной толщины.
Перед пуском вакуумного пресса, так же как и безвакуумного, проверяют его готовность к работе; герметичность и чистоту решетки; исправность ножей, разрезающих глиняную массу в вакуум-камере; чистоту фильтра на линии к вакуум-насосу; надежность присоединения вакуум-насоса к вакуум-камере; исправность вакуум-насоса; включение лампы освещения вакуум-камеры.
Кроме того, проверяют крепление лопаток в смесителе и угол их поворота (не должен превышать 20°); величину зазоров между шнековыми лопастями в конечной части смесителя и конусным корпусом ее.
Пуск вакуумного пресса осуществляют в такой последовательности. Вначале включают вакуум-насос и вентиль на всасывающем трубопроводе насоса, затем электродвигатель, муфту включения пресса и питание пресса глиняной массой и затем уже питание смесителя.
На длительный период вакуум-пресс останавливают в такой последовательности. Сначала прекращают подачу глиняной массы в пресс, а после выработки всей массы в цилиндре пресса, приемной части и в вакуум-камере выключают муфту включения пресса. Затем отключают электродвигатель пресса, перекрывают и потом выключают вентиль всасывающего трубопровода вакуум-насоса.
При кратковременной остановке пресса прекращают питание пресса, выключают муфту включения, не отключая электродвигателя и вакуум-насоса. Вышеуказанными правилами должно руководствоваться любое производственное отделение кирпичного завода, так, в частности, технический отдел контроля качества кирпичного завода "Стройпластполимер" ввел строгую систему штрафов за невыполнение таких требований и правил.
Во всем остальном обслуживание вакуумного пресса аналогично обслуживанию безвакуумного пресса.
Вследствие повышенной вязкости вакуумированной массы вакуум-прессы работают под большим напряжением, чем безвакуумные, требуют повышенного расхода электроэнергии, что вызывает необходимость более тщательного ухода за движущимися частями, за прокладками, обеспечивающими герметичность вакуум-камеры и ее соединения с корпусом пресса и также особого наблюдения за состоянием смазки.
Ленточные прессы следует устанавливать на фундаменты, не связанные со стенами здания; ленточные прессы должны быть оборудованы звуковой сигнализацией, смонтированной непосредственно у пресса для оповещения обслуживающего персонала о пуске и остановке прессов; пуск пресса со снятыми или неисправными ограждениями не разрешается; чистку, смазку, ремонт, регулирование и налаживание пресса или сопряженных с ним механизмов можно производить только после остановки пресса и снятия предохранительных пусковых приспособлений (электромонтером) или вилок разрыва питающей электролинии; при работе пресса с пароувлажнением массы для предохранения обслуживающего персонала от ожогов должна быть осуществлена тепловая изоляция смесителя пресса, паропроводов и устройств для пароувлажнения. В помещениях прессов с пароувлажнением должна быть оборудована механическая вытяжная вентиляция; очистка поверхностей питательного валка и стенок приемной коробки пресса от глины, проталкивание сырца в приемную коробку, отбор проб, извлечение посторонних предметов из приемной коробки пресса во время его работы не разрешается.